README.md

@@ -6,16 +6,16 @@
 
 将清华大学uCore/rCore/zCore教学系统移植到LoongArch平台上，并进行力所能及的优化。清华大学操作系统课程使用的教学系统，uCore为最早的C语言实现版本，rCore为使用rust语言重新实现的版本，支持x86/RISCV/ARM/MIPS等架构，zCore为谷歌微内核zircon的rust实现。
 
-#### 前期调研情况分析
+#### 调研情况分析
 
 1. loongArch平台上有比较完善的工具链，可以支持rust的开发
 2. loongArch的指令和mips、riscv相似，可以快速进行学习
 3. 有过rcore的开发经验，项目可以进行
 4. 有qemu模拟的龙芯平台可以进行虚拟实验
 
-#### 与导师沟通情况
+#### 项目目标
 
-目前与老师交流了很多问题，都得到了老师耐心的回答，并且老师提供了丰富的资料。当前老师已经建立了微信群。
+根据硬件差异将`rCore`逐步迁移到`loongArch64`平台上，并撰写详细的实验手册，以期达到学习操作系统的同学可以熟悉如何在`loongArcch`平台上进行相关的实验，同时也将`rCore`扩展到新的平台。
 
 #### 目标规划:
 
@@ -24,69 +24,111 @@ ch0:
 - [x] 阅读LoongArch相关材料，熟悉相关指令和开发流程
 - [x] 搭建交叉编译环境,调试linux系统的启动过程
 - [x] 将Linux的启动过程的反汇编代码移植进入rCore
-- [x] 完成串口输出功能
 
 ch1:
 
-- [ ] qemu模拟的LoongArch平台的关机功能
 - [x] LoongArch的操作系统启动过程解析
+- [x] 第一次进入操作系统
+- [x] 完成串口输出功能
 
 ch2：
 
 - [x] LoongArch特权指令的使用
 - [x] qemu模拟器的地址空间分布
 - [x] 使用rust编写loongArch的寄存器支持
+- [x] 特权级切换
+- [x] 加载应用程序
 
 ch3:
 
 - [x] 中断
-- [x] 多道程序共享
-- [x] 计时器
-- [x] buddy system allocator
+- [x] 多道程序
+- [x] 协作式多道程序
+- [x] 分时多任务
+- [x] 时钟
 
 ch4:
 
-- [ ] 页表
-- [ ] 
+- [x] `buddy system allocator`
+- [x] 三级页表
+- [x] TLB管理
+- [x] 地址空间
+
+ch5:
+
+- [x] 进程抽象
+- [x] 地址空间切换
+
+ch6:
 
-........
+- [x] PCI设备探测
+- [x] ahci协议
+- [x] 文件系统easy-fs
 
+ch7:
 
+- [x] 输入输出重定向
+- [x] 管道
+- [x] 信号
 
-#### 当前开发状态说明
+ch8:
 
-已经可以成功的运行rcore的前两章代码，完成内核态与用户态的转换。添加LoonArch寄存器的支持，便于在内核代码中使用相关寄存器。目前正在开发第三章和第四章功能。
+- [x] 内核态线程抽象
+- [x] 信号量
+- [x] 锁机制
+- [x] 条件变量
+
+其它:
+
+- [x] 简易内核栈回溯`loongArch64`版本
+- [x] 简易内核栈回溯`risc-v`版本
+- [x] VESA BIOS Extensions 显示(初步)
 
 
 
 #### 项目运行
 
+项目存在许多分支，每一个分支均对应于某一章的全部或者一部分。项目的具体环境配置位于实验手册中。
+
 ```
 进入loongrCore目录下
-make run
+make run #直接运行
+make debug #gdb
 ```
 
 运行截图：
 
-![image-20220605235656760](sourcepicture/image-20220605235656760.png)
+![](sourcepicture/run.gif)
 
 #### 一些说明文件和实验过程:
 
-[linker.md](linker.md)
+要查看提供的教程，请进入rCoreloongArch目录，使用mdbook命令
 
-[cross_tool.md](cross_tools.md)
+```
+mdbook serve --open
+```
 
-[manual.md](manual.md)
+在线查看指导教程。
+
+或者查看根目录下导出的**rCoreloongArch-tutorial.pdf**文件。
 
-#### 其它仓库地址
 
-https://github.com/Godones/rCoreloongArch
 
+#### 未来
 
+- [ ] 添加键盘、鼠标中断的完整支持
+- [ ] 图形化显示
+- [ ] 教程的细致化
+
+#### 其它仓库地址
+
+https://github.com/Godones/rCoreloongArch
 
 #### 参考资源
 
 * [QEMU模拟器](https://github.com/foxsen/qemu-loongarch-runenv)。可以在PC上模拟运行LoongArch架构的操作系统
 * [关于LoongArch架构的工具链及文档](https://github.com/loongson)
 * [相关OS信息](https://github.com/chyyuu/os_course_info)
+* [VBE](https://en.wikipedia.org/wiki/VESA_BIOS_Extensions)
+* [riscv os](https://blog.stephenmarz.com/category/os/)
 

cross_tools.md

-# 龙芯平台交叉工具链	
-
-在进行实验之前，需要安装一些基本的工具和搭建实验环境。本实验需要在linux操作系统上进行。下面的操作均在wsl2下完成。
-
-## Qemu的安装
-
-```
-git clone https://github.com/foxsen/qemu.git
-git checkout loongarch-v2022-05-02 
-cd qemu
-mkdir build 
-cd ./build/ 
-../configure --target-list=loongarch64-softmmu --disable-werror (调试版本加--enable-debug) 
-make -j4
-```
-
-由于qemu官方的代码还没有龙芯平台的编译选项，因此需要从龙芯平台下载对应的分支进行编译。
-
-注意在编译完成后可能仍然无法使用提示缺少相关的动态库，这时可自行上网查看相应的安装方法，对于缺失的库，其安装方式大都是相同的，只是在名字上有一点差异。
-
-另一种方法: 在仓库中的`qemu-loongarch-runenv`中已经包含了基础的工具和uefi固件，若无法编译可使用此目录下的可执行文件，但其也存在缺少库的问题，解决方法同上。
-
-
-
-## 安装GCC工具链
-
-1. 下载[this gcc cross compiler](https://github.com/loongson/build-tools/releases/download/2021.12.21/loongarch64-clfs-2021-12-18-cross-tools-gcc-full.tar.xz) 到/opt/cross_tools目录
-2. 解压gcc工具链
-
-```
-tar xzvf cross-tools-update.tar.gz
-cd ./cross-tools-update
-./update.sh
-```
-
-	3. 解压rust工具链,上面给出的链接中包含rust工具
-
-```
-tar xzvf rust.tar.gz
-sudo mv ./rust /opt
-```
-
-4. 设置环境变量
-
-   ```
-   编辑~/.zshrc 加入export PATH=$PATH:/opt/cross-tools/bin:/opt/rust/bin
-   或者~/.bashrc
-   ```
\ No newline at end of file

docs/实验手册.md

@@ -132,3 +132,94 @@ TLB 表项的比较部分包括:
 
 ![image-20220707161012062](sourcepicture/image-20220707161012062.png)
 
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+# 第五章
+
+### 问题1: 在用户程序`matrix`实现中，如果是如下的代码:
+
+```rust
+println!("pid {} is running ({} times)!.", getpid(), times);
+```
+
+则会造成页错误,如果改成如下的代码:
+
+```rust
+println!("yield began");
+yield_();
+println!("pid {} is running ({} times)!.", getpid(), times);
+```
+
+则会运行通过。
+
+
+
+解决思路1: 在任务切换时是否正确进行了相关寄存器的设置？
+
+实际效果: 以第一种代码为例，在设置正确寄存器后，虽然可以正常打印这句话，但是后面仍然会造成指令不存在的错误
+
+解决思路2：删除掉第二中的添加的打印语句，改成如下的语句:
+
+```rust
+let mut i = 2;
+yield_();
+println!("pid {} is running ({} times {})!.", getpid(), times,i);
+```
+
+效果:
+
+在这种情况下，将会发生访问的地址出现错误的情况，此时出错地址不在正常的地址空间中。
+
+==debug过程:==
+
+在TLB重填处理函数中将出错地址打印出来，通过观察，此地址应该属于内核区域，因此不会在对应的应用程序的地址空间找到对应的页表项。而应用程序这里出错的位置是打印函数`println`，因此推测可能是`print`函数实现有错误，再去查看rcore的源代码后发现`print/println`的实现确实有过更改，因此这里就暂时将实现修改，在测试后发现居然可以正常运行了，因此就需要仔细对比前后两者的实现了。
+
+老版本实现：
+
+```rust
+#[macro_export]
+macro_rules! print {
+    ($($arg:tt)*) => ($crate::print::_print(format_args!($($arg)*)));
+}
+#[macro_export]
+macro_rules! println {
+    () => ($crate::print!("\n"));
+    ($($arg:tt)*) => ($crate::print!("{}\n", format_args!($($arg)*)));
+}
+```
+
+新版本实现:
+
+```rust
+macro_rules! print {
+    ($fmt: literal $(, $($arg: tt)+)?) => {
+        $crate::print::_print(format_args!($fmt $(, $($arg)+)?));
+    }
+}
+
+#[macro_export]
+/// println string macro
+macro_rules! println {
+    ($fmt: literal $(, $($arg: tt)+)?) => {
+        $crate::print::_print(format_args!(concat!($fmt, "\n") $(, $($arg)+)?));
+    }
+}
+
+```
+
+两者实现差异:
+
+todo!
+
+通过再次测试，又发现当TLB重填处理过程单独出来时，仍然会造成其它错误，而当将TLB重填过程与之前的中断和异常处理的入口设置为同一个，这时又不会造成错误，因此这里也需要观察两个方法实现的差异。
+
+todo!
+

easy-fs-fuse/.gitignore

+### Rust template
+# Generated by Cargo
+# will have compiled files and executables
+debug/
+target/
+
+# Remove Cargo.lock from gitignore if creating an executable, leave it for libraries
+# More information here https://doc.rust-lang.org/cargo/guide/cargo-toml-vs-cargo-lock.html
+Cargo.lock
+
+# These are backup files generated by rustfmt
+**/*.rs.bk
+

easy-fs-fuse/.idea/.gitignore

+# Default ignored files
+/shelf/
+/workspace.xml
+# Editor-based HTTP Client requests
+/httpRequests/

easy-fs-fuse/.idea/easy-fs-fuse.iml

+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<module type="CPP_MODULE" version="4">
+  <component name="NewModuleRootManager">
+    <content url="file://$MODULE_DIR$">
+      <sourceFolder url="file://$MODULE_DIR$/src" isTestSource="false" />
+      <excludeFolder url="file://$MODULE_DIR$/target" />
+    </content>
+    <orderEntry type="inheritedJdk" />
+    <orderEntry type="sourceFolder" forTests="false" />
+  </component>
+</module>
\ No newline at end of file

easy-fs-fuse/.idea/modules.xml

+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<project version="4">
+  <component name="ProjectModuleManager">
+    <modules>
+      <module fileurl="file://$PROJECT_DIR$/.idea/easy-fs-fuse.iml" filepath="$PROJECT_DIR$/.idea/easy-fs-fuse.iml" />
+    </modules>
+  </component>
+</project>
\ No newline at end of file

easy-fs-fuse/.idea/vcs.xml

+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<project version="4">
+  <component name="VcsDirectoryMappings">
+    <mapping directory="$PROJECT_DIR$/.." vcs="Git" />
+  </component>
+</project>
\ No newline at end of file

easy-fs-fuse/Cargo.toml

+[package]
+name = "easy-fs-fuse"
+version = "0.1.0"
+edition = "2021"
+
+# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html
+
+[dependencies]
+clap = "3.0.14"
+rand = "0.8.4"
+easy-fs = {path = "../easy-fs"}
\ No newline at end of file